(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162190
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】アクチュエータ
(51)【国際特許分類】
B60Q 1/115 20060101AFI20241114BHJP
F21S 41/675 20180101ALI20241114BHJP
H02K 7/06 20060101ALI20241114BHJP
F16H 1/06 20060101ALI20241114BHJP
F16H 1/16 20060101ALI20241114BHJP
B60Q 1/068 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
B60Q1/115
F21S41/675
H02K7/06 A
F16H1/06
F16H1/16 Z
B60Q1/068
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023077509
(22)【出願日】2023-05-09
(71)【出願人】
【識別番号】000001133
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110004509
【氏名又は名称】弁理士法人シリウスＩＰ
(74)【代理人】
【識別番号】100122183
【弁理士】
【氏名又は名称】小澤 一郎
(72)【発明者】
【氏名】村山 将胤
【テーマコード（参考）】
3J009
3K339
5H607
【Ｆターム（参考）】
3J009DA13
3J009EA04
3J009EA06
3J009EA11
3J009EA19
3J009EA25
3J009FA03
3K339AA02
3K339BA01
3K339BA08
3K339BA13
3K339BA14
3K339BA18
3K339BA25
3K339BA26
3K339CA01
3K339GA13
3K339GA14
3K339GB01
3K339GC04
3K339GC05
3K339HA12
3K339HA13
3K339HA14
3K339HA15
3K339HA19
3K339KA23
3K339LA02
3K339LA03
3K339LA11
3K339MC41
3K339MC45
5H607AA12
5H607BB01
5H607BB14
5H607CC03
5H607DD03
5H607EE32
5H607EE36
5H607EE52
(57)【要約】
【課題】アクチュエータを構成する部品へのダメージを抑制する新たな技術を提供する。
【解決手段】アクチュエータは、車両用灯具の照射方向を変化させるために用いられるアクチュエータであって、モータの回転に伴い回転する回転部材と、車両用灯具が備える光学部材を傾動する機構に接続される接続部を有し、回転部材と同軸に相対回転可能に連結されているロッドと、回転部材及びロッドを収容するハウジングと、回転部材の、ロッドが連結されている側と反対側の後端部をハウジングの所定位置に係止する係止部と、回転部材の後端部とハウジングとの間に設けられた、後端部の変位を抑制する変位抑制部と、を備える。変位抑制部は、ハウジング５６の内壁５６ｄに設けられている、回転部材の後端部５０ｂが当接する平坦面５６ｅであり、平坦面５６ｅは、後端部５０ｂの端面５０ｃの面積より広い。
【選択図】図１８
【解決手段】アクチュエータは、車両用灯具の照射方向を変化させるために用いられるアクチュエータであって、モータの回転に伴い回転する回転部材と、車両用灯具が備える光学部材を傾動する機構に接続される接続部を有し、回転部材と同軸に相対回転可能に連結されているロッドと、回転部材及びロッドを収容するハウジングと、回転部材の、ロッドが連結されている側と反対側の後端部をハウジングの所定位置に係止する係止部と、回転部材の後端部とハウジングとの間に設けられた、後端部の変位を抑制する変位抑制部と、を備える。変位抑制部は、ハウジング５６の内壁５６ｄに設けられている、回転部材の後端部５０ｂが当接する平坦面５６ｅであり、平坦面５６ｅは、後端部５０ｂの端面５０ｃの面積より広い。
【選択図】図１８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両用灯具の照射方向を変化させるために用いられるアクチュエータであって、
モータの回転に伴い回転する回転部材と、
車両用灯具が備える光学部材を傾動する機構に接続される接続部を有し、前記回転部材と同軸に相対回転可能に連結されているロッドと、
前記回転部材及び前記ロッドを収容するハウジングと、
前記回転部材の、前記ロッドが連結されている側と反対側の後端部を前記ハウジングの所定位置に係止する係止部と、
前記回転部材の後端部と前記ハウジングとの間に設けられた、前記後端部の変位を抑制する変位抑制部と、を備え、
前記変位抑制部は、前記ハウジングの内壁に設けられている、前記回転部材の後端部が当接する平坦面であり、
前記平坦面は、前記後端部の端面の面積より広いことを特徴とするアクチュエータ。
モータの回転に伴い回転する回転部材と、
車両用灯具が備える光学部材を傾動する機構に接続される接続部を有し、前記回転部材と同軸に相対回転可能に連結されているロッドと、
前記回転部材及び前記ロッドを収容するハウジングと、
前記回転部材の、前記ロッドが連結されている側と反対側の後端部を前記ハウジングの所定位置に係止する係止部と、
前記回転部材の後端部と前記ハウジングとの間に設けられた、前記後端部の変位を抑制する変位抑制部と、を備え、
前記変位抑制部は、前記ハウジングの内壁に設けられている、前記回転部材の後端部が当接する平坦面であり、
前記平坦面は、前記後端部の端面の面積より広いことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項2】
前記端面は、中央部が凹んだ円形であり、外周の環状部分の全体が前記平坦面に当接することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項3】
前記回転部材は、金型で製造された樹脂成形品であることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項4】
前記後端部と前記平坦面との隙間が０．３～１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項5】
前記回転部材は、ナイロン樹脂を主成分とする材料からなり、
前記係止部は、ポリアセタール樹脂を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
前記係止部は、ポリアセタール樹脂を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクチュエータに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両の傾斜角度に応じて車両用前照灯の光軸を調節して照射方向を変化させるレベリングアクチュエータ装置が知られている。例えば、特許文献１には、電気モータと、電気モータにより回転するロッドと、ロッドの周囲を部分的に覆い、ロッドの回転運動を直線運動に変換するメカトロニクス装置と、を備える照明補正器が開示されている。ロッドの先端には球状部が設けられており、リフレクタの背面にある接続部に嵌められた球状部が進退することでリフレクタが傾動し、ひいては照明器の照射方向が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－２６７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述の照明補正器は、車両用ヘッドランプを組み立てる際に、ロッド先端の球状部を反射板の背面にあるカプセルに嵌め込む必要がある。その際、ロッド先端の球状部に過大な荷重がかかると、ロッド後端がハウジング等の他の部品に当接したときに当該部品が変形するおそれがある。
【0005】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところの一つは、アクチュエータを他のユニットに組み付ける際にアクチュエータを構成する部品へのダメージを抑制する新たな技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のアクチュエータは、車両用灯具の照射方向を変化させるために用いられるアクチュエータであって、モータの回転に伴い回転する回転部材と、車両用灯具が備える光学部材を傾動する機構に接続される接続部を有し、回転部材と同軸に相対回転可能に連結されているロッドと、回転部材及びロッドを収容するハウジングと、回転部材の、ロッドが連結されている側と反対側の後端部をハウジングの所定位置に係止する係止部と、回転部材の後端部とハウジングとの間に設けられた、後端部の変位を抑制する変位抑制部と、を備える。変位抑制部は、ハウジングの内壁に設けられている、回転部材の後端部が当接する平坦面であり、平坦面は、後端部の端面の面積より広い。
【0007】
この態様によると、回転部材の後端部の変位が抑制されることで係止部の変形が抑制される。また、平坦面が後端部の端面より面積が広いため、端面全体が平坦面に当接でき、回転部材の後端部と平坦面とが当接する部分の応力を分散できる。
【0008】
端面は、中央部が凹んだ円形であり、外周の環状部分の全体が平坦面に当接してもよい。これにより、平坦面が端面から受ける応力を均等に分散できる。
【0009】
回転部材は、金型で製造された樹脂成形品であってもよい。これにより、端面の中央部が凹んだ形状を簡易に製造できる。
【0010】
後端部と平坦面との隙間が０．３～１．０ｍｍであってもよい。これにより、後端部の変位を０．３～１．０ｍｍ以下に抑えられる。
【0011】
回転部材は、ナイロン樹脂を主成分とする材料からなり、係止部は、ポリアセタール樹脂を主成分とする材料からなってもよい。
【0012】
以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を製造方法、灯具や照明などの装置、発光モジュール、光源などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、アクチュエータを構成する部品へのダメージを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本実施の形態に係るアクチュエータを備える車両用灯具の一例を示す断面図である。
【図3】本実施の形態に係るアクチュエータの全体斜視図である。
【図4】本実施の形態に係るアクチュエータの分解斜視図である。
【図5】本実施の形態に係るアクチュエータにおける減速機構の要部を示す部分側面図である。
【図6】本実施の形態に係る回転部材の斜視図である。
【図7】本実施の形態に係る回転部材の側面図である。
【図8】本実施の形態に係るロッドの斜視図である。
【図12】本実施の形態に係る保持部材の斜視図である。
【図18】変位抑制部を回転部材の後端部側から見た正面図である。
【図19】変形例に係るロッドの斜視図である。
【図20】本実施の形態に係るアクチュエータが備える平歯ギアの回転軸及びモータの回転軸を含む断面図である。
【図21】本実施の形態に係るアクチュエータの一例を示す側面図である。
【図23】ハウジングの裏面側に搭載された制御基板をカバー側から見た図である。
【図24】本実施の形態に係るアクチュエータをロッドが進退する開口部側から見た一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【0016】
（車両用灯具）
図１は、本実施の形態に係るアクチュエータを備える車両用灯具の一例を示す断面図である。図２は、図１に示す車両用灯具１０を正面方向から見た断面図である。図１に示す車両用灯具１０は、左右前照灯の一方を示す。前照灯は、車両前部における車幅方向両側にそれぞれ取り付けられており、一対の前照灯により車両前方が照射される。
図１は、本実施の形態に係るアクチュエータを備える車両用灯具の一例を示す断面図である。図２は、図１に示す車両用灯具１０を正面方向から見た断面図である。図１に示す車両用灯具１０は、左右前照灯の一方を示す。前照灯は、車両前部における車幅方向両側にそれぞれ取り付けられており、一対の前照灯により車両前方が照射される。
【0017】
車両用灯具１０は、前方に開口を有するランプハウジング１２と、ランプハウジング１２の開口を閉塞するカバー１４と、を備えている。ランプハウジング１２とカバー１４によって灯具外筐１６が構成され、灯具外筐１６の内部が灯室１６ａとして形成されている。
【0018】
灯室１６ａにはフレーム１８が配置されている。フレーム１８は、上端部に設けられた上側支持部１８ａと、下端部に設けられた一対の下側支持部１８ｂ，１８ｂと、中間部に設けられたユニット取付部１８ｃと、を有している。一対の下側支持部１８ｂは車両の左右方向に離れて配置されている。
【0019】
フレーム１８における下側支持部１８ｂの後側には、スクリュー支持部材２０が設けられている。スクリュー支持部材２０の上前端部は球状部２０ａとして設けられている。スクリュー支持部材２０，２０は、車体の前後方向へ移動自在にランプハウジング１２に支持されている。
【0020】
フレーム１８の上側支持部１８ａと下側支持部１８ｂ，１８ｂには、それぞれベアリング部材２２，２４，２４が貫通された状態で取り付けられている。
【0021】
ベアリング部材２４にはそれぞれスクリュー支持部材２０の球状部２０ａが連結されている。ベアリング部材２４は、スクリュー支持部材２０に対して任意の方向へ回動可能とされている。
【0022】
ランプハウジング１２には、一対のエイミングスクリュー２６，２６が回転自在かつ前後方向（軸方向）へ移動不能な状態で支持されている。エイミングスクリュー２６，２６は、車両の左右方向に離れて配置され、それぞれの後端部がランプハウジング１２から後方に突出している。エイミングスクリュー２６はネジ部２６ａを有し、ネジ部２６ａがスクリュー支持部材２０に結合されている。
【0023】
フレーム１８のユニット取付部１８ｃには灯具ユニット２８，２８が取り付けられている。なお、ユニット取付部１８ｃに取り付けられる灯具ユニット２８は一つでもよく、三つ以上であってもよい。
【0024】
灯具ユニット２８は、熱を放出するヒートシンク３０と、ヒートシンク３０上に配置された基板３２と、基板３２上に搭載された光源３４と、光源３４から出射される光を前方へ向けて反射するリフレクタ３６と、光源３４から出射された光が透過する投影レンズ３８と、投影レンズ３８を保持するホルダ４０と、を有している。
【0025】
灯室１６ａにはアクチュエータ４２が配置されている。アクチュエータ４２は、例えば、灯室１６ａの上部において灯具ユニット２８の後側に配置され、ランプハウジング１２の一部に固定されている。
【0026】
（車両用灯具における光軸調整）
次に、車両用灯具１０における光軸調整について説明する。車両用灯具１０は、照射方向の初期調整であるエイミング調整と、車載物の重量によって変化する光軸のズレを調整するレベリング調整と、が可能な構成である。エイミング調整には左右エイミング調整と上下エイミング調整がある。
次に、車両用灯具１０における光軸調整について説明する。車両用灯具１０は、照射方向の初期調整であるエイミング調整と、車載物の重量によって変化する光軸のズレを調整するレベリング調整と、が可能な構成である。エイミング調整には左右エイミング調整と上下エイミング調整がある。
【0027】
左右エイミング調整は、一方のエイミングスクリュー２６が回転操作されることにより行われる。エイミングスクリュー２６が回転操作されると、ネジ部２６ａがネジ止めされているスクリュー支持部材２０がエイミングスクリュー２６の回転方向に応じて前方又は後方へ送られ、フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって、他方のスクリュー支持部材２０の球状部２０ａとロッド４４の先端にある球状部４６とを結ぶ線を支点軸として回動される。フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって回動されることにより、灯具ユニット２８，２８における光軸の向きが左右に変位され左右エイミング調整が行われる。
【0028】
上下エイミング調整は、両方のエイミングスクリュー２６，２６が同じ方向へ回転操作されることにより行われる。エイミングスクリュー２６，２６が回転操作されると、ネジ部２６ａ，２６ａがネジ止めされているスクリュー支持部材２０，２０がエイミングスクリュー２６，２６の回転方向に応じて前方又は後方へ送られ、フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって、ロッド４４の球状部４６を支点として回動される。フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって回動されることにより、灯具ユニット２８，２８における光軸の向きが上下に変位され上下エイミング調整が行われる。
【0029】
レベリング調整は、アクチュエータ４２の駆動機構が動作されることにより行われる。ロッド４４は、駆動機構が動作されるとランプハウジング１２に対して車両前後方向に移動する。
【0030】
ロッド４４が、例えば、前方へ移動されると、ベアリング部材２２，２４，２４がそれぞれ球状部４６と球状部２０ａ，２０ａに対して回動され、ベアリング部材２２，２４，２４の回動に伴って、フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって球状部２０ａ，２０ａを結ぶ線を支点軸として下向きに回動される。フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって回動されることにより、灯具ユニット２８，２８における光軸の向きが下方に変位されレベリング調整が行われる。
【0031】
一方、ロッド４４が、例えば、後方へ移動されると、ベアリング部材２２，２４，２４がそれぞれ球状部４６と球状部２０ａ，２０ａに対して回動され、ベアリング部材２２，２４，２４の回動に伴って、フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって球状部２０ａ，２０ａを結ぶ線を支点軸として上向きに回動される。フレーム１８と灯具ユニット２８，２８が一体になって回動されることにより、灯具ユニット２８，２８における光軸の向きが上方に変位されレベリング調整が行われる。
【0032】
（アクチュエータ）
次に、本実施の形態に係るアクチュエータ４２の構成について詳述する。図３は、本実施の形態に係るアクチュエータの全体斜視図である。図４は、本実施の形態に係るアクチュエータの分解斜視図である。図５は、本実施の形態に係るアクチュエータにおける減速機構の要部を示す部分側面図である。
次に、本実施の形態に係るアクチュエータ４２の構成について詳述する。図３は、本実施の形態に係るアクチュエータの全体斜視図である。図４は、本実施の形態に係るアクチュエータの分解斜視図である。図５は、本実施の形態に係るアクチュエータにおける減速機構の要部を示す部分側面図である。
【0033】
アクチュエータ４２は、前述のレベリング調整によって車両用灯具の照射方向を変化させるために用いられる。アクチュエータ４２は、モータ４８と、モータ４８の回転軸に固定されているピニオンギア４８ａと噛み合う平歯ギア５２と、平歯ギア５２の回転軸となるピン５４と、ピン５４を支持する軸受部５６ａが底部に設けられているハウジング５６と、ハウジング５６の一方の開口部５６ｂを覆うカバー５８と、ハウジング５６の他方の開口部５６ｃに装着される保持部材６０と、ロッド４４の一方の端部に装着されるＣリング６２と、を備える。
【0034】
また、アクチュエータ４２は、制御基板８６と、ハウジング５６の他方の開口部を覆うカバー８８と、を更に備える。制御基板８６は、プリント配線基板であり、外部の車両ＥＣＵやヘッドランプ車両ＥＣＵから制御信号を伝達するケーブルが接続されるコネクタ９０と、コンデンサ９２と、モータ４８のロータの回転位置を検出するための３つのホールＩＣ９４と、その他の素子が搭載されている。また、図４に示す制御基板８６の裏側には、モータ４８の位置決め制御を行う制御用ＩＣ（不図示）が搭載されている。
【0035】
本実施の形態に係るモータ４８は、ハウジング５６の厚みをなるべく薄くするように、扁平モータの一種であるブラシレスＤＣモータである。ここで、扁平モータとは、主要部品を収容したケースの直径ＣＤに対して回転軸方向のケースの厚みＣＴが比較的薄いモータをいい、例えば、ＣＤ＞ＣＴを満たすモータである。平歯ギア５２は、同軸に固定されているウォーム６４を有し、回転部材５０の外周に設けられているヘリカルギア６６と噛み合う。ウォーム６４とヘリカルギア６６とは互いの回転軸が直交するウォームギアを構成する。
【0036】
回転部材５０は、モータ４８の回転に伴い、ピニオンギア４８ａ、平歯ギア５２、ウォーム６４及びヘリカルギア６６からなる減速機構を介して、回転する。このように、減速機構を介してモータの回転を回転部材５０に伝達することで、高速回転で比較的小さなトルクのモータを利用しても回転部材５０を適切な回転速度まで減速して回転させ十分な推力を得ることができる。そのため、小型で扁平なブラシレスＤＣモータをアクチュエータ４２に採用することもできる。
【0037】
（回転部材）
図６は、本実施の形態に係る回転部材の斜視図である。図７は、本実施の形態に係る回転部材の側面図である。回転部材５０は、全体が円柱状の部材であり、ロッド４４と連結される前端部の回転軸の外周には雄ネジ７２が形成されている。回転部材５０の後端部の外周にはＣリング６２が装着される溝７０が形成されている。そして、回転部材５０の中央には前述のヘリカルギア６６が形成されている。回転部材５０は、ガラス繊維を含まないナイロン樹脂を主成分とする材料からなる。
図６は、本実施の形態に係る回転部材の斜視図である。図７は、本実施の形態に係る回転部材の側面図である。回転部材５０は、全体が円柱状の部材であり、ロッド４４と連結される前端部の回転軸の外周には雄ネジ７２が形成されている。回転部材５０の後端部の外周にはＣリング６２が装着される溝７０が形成されている。そして、回転部材５０の中央には前述のヘリカルギア６６が形成されている。回転部材５０は、ガラス繊維を含まないナイロン樹脂を主成分とする材料からなる。
【0038】
（ロッド）
図８は、本実施の形態に係るロッドの斜視図である。図９は、図８に示すロッドをＡ方向から見た図である。図１０は、図８に示すロッドをＢ方向から見た図である。図１１は、図８に示すロッドをＣ方向から見た図である。
図８は、本実施の形態に係るロッドの斜視図である。図９は、図８に示すロッドをＡ方向から見た図である。図１０は、図８に示すロッドをＢ方向から見た図である。図１１は、図８に示すロッドをＣ方向から見た図である。
【0039】
ロッド４４は、球状部４６が前端部に設けられている。球状部４６は、車両用灯具１０が備える光学部材（灯具ユニット２８）を傾動する機構の一部を構成するベアリング部材２２に接続される接続部である。また、ロッド４４の後端部の回転軸に沿った孔には、回転部材５０の雄ネジ７２が嵌まる（噛み合う）雌ネジ６８が形成されている。これにより、ロッド４４は、回転部材５０と同軸に相対回転可能に連結される。また、ロッド４４及び回転部材５０のそれぞれにネジを形成することにより、簡易な加工で回転部材とロッドとを互いに回転可能に連結できる。
【0040】
また、ロッド４４は、外周に複数のガイドレール７４が軸方向に延びるように設けられている。本実施の形態に係るロッド４４は、ロッドの周方向に等間隔（１２０°間隔）で３つのガイドレール７４が設けられている。各ガイドレール７４の前端部は傾斜部７４ａが形成されている。また、各ガイドレール７４の後端部は環状部７６で連結されている。これにより、ロッド４４に回転部材５０が連結された状態で回転部材５０が相対回転することで、回転部材５０の前端部は、雄ネジ７２と雌ネジ６８とが嵌まり合いながら球状部４６に向かって進む、あるいは、球状部４６から遠ざかるように退避する。
【0041】
また、ロッド４４は、回転部材５０とは異なる材料であって、ガラス繊維を含むナイロン樹脂を主成分とする材料からなる。なお、ナイロン樹脂の代わりに摺動性の良い樹脂、例えばポリアセタール樹脂を用いてもよい。これにより、回転部材５０とロッド４４との摺動摩擦を低減できる。また、回転部材５０を構成する材料の強度よりロッド４４を構成する材料の強度が高い。これにより、肉厚が薄くなりがちな雌ネジ６８が形成されているロッド４４の強度が高くなり、加工や製造がし易くなる。
【0042】
本実施の形態に係るロッド４４は、回転部材５０と連結される側の端部から球状部４６に向かって形成された孔に雌ネジ６８が形成されている。また、回転部材５０は、ロッド４４と連結される側の端部の外周に雄ネジ７２が設けられており、雄ネジ７２と雌ネジ６８とが噛み合うことでロッドと連結されている。
【0043】
回転部材５０は、外周に雄ネジ７２が設けられているため、ネジ形成のための加工や製造が比較的容易となる。回転部材５０は、雄ネジ７２よりも外径の大きなヘリカルギア６６が設けられている。ロッド４４は、孔が形成されている環状部７６の最大径がヘリカルギア６６の最大径より大きい。これにより、雌ネジ６８が形成されているロッド４４の環状部７６の肉厚をある程度確保できる。
【0044】
また、本実施の形態に係るアクチュエータ４２のスクリュー減速機構においては、金型への食いつきによる部品の破損防止のため、肉厚が確保でき、かつ回転方向への固定がしやすいロッド４４に雌ネジ６８を形成している。
【0045】
（保持部材）
図１２は、本実施の形態に係る保持部材の斜視図である。図１３は、図１２に示すロッドをＤ方向から見た図である。図１４は、図１２に示すロッドをＥ方向から見た図である。図１５は、図１２に示すロッドをＦ方向から見た図である。
図１２は、本実施の形態に係る保持部材の斜視図である。図１３は、図１２に示すロッドをＤ方向から見た図である。図１４は、図１２に示すロッドをＥ方向から見た図である。図１５は、図１２に示すロッドをＦ方向から見た図である。
【0046】
本実施の形態に係る保持部材６０は、ロッド４４を進退方向に摺動可能に保持しつつロッド４４の進退方向と交差する方向へのガタつきを抑制する部材であり、ポリアセタール樹脂を主成分とする材料からなる。そして、ロッド４４が進退するハウジング５６の開口部５６ｃに装着される。保持部材６０は、内周に複数のガイド溝８０が軸方向に設けられている。本実施の形態に係る保持部材６０は、保持部材６０の周方向に等間隔（１２０°間隔）で３つのガイド溝８０が設けられている。ガイド溝８０は、ロッド４４のガイドレール７４が摺動するように構成されている。
【0047】
これにより、ロッド４４の複数のガイドレール７４のそれぞれが、保持部材６０の複数のガイド溝８０のそれぞれで等間隔にガイドされる。これにより、保持部材６０に対してロッド４４が傾きにくくなり、ロッド４４が回転せずに保持部材６０の軸方向に対してスムーズに摺動する。また、保持部材６０の前端部の開口部６０ａを囲むように３つの円弧部６０ｂが等間隔で設けられており、ロッド４４の環状部７６が当接するように構成されている。
【0048】
保持部材６０は、図４に示す開口部５６ｃの内周に設けられている角穴５６ｆと係合する突起８２が外周に等間隔に３個形成されている。突起８２は、ガイド溝８０同士の間に設けられている。これにより、保持部材６０を開口部５６ｃに簡単に装着でき、保持部材６０が開口部５６ｃにおいて回転したりスライドしたりせずにロッド４４を保持できる。そのため、ロッド４４は、回転部材５０が回転した際に保持部材６０によって回転が規制される。その結果、回転部材５０と同軸のロッド４４は、回転部材５０の回転によって保持部材６０に対して軸方向に摺動することで開口部５６ｃから進退する。このように、本実施の形態に係る回転部材５０及びロッド４４は、一体としてコンパクトに進退機構を構成できる。
【0049】
図１６は、図３に示すアクチュエータ４２のＧ－Ｇ断面図である。図１６は、ロッド４４の大半がハウジング５６の内部に収縮した状態を示している。図１７は、ロッド４４が図１６に示す状態よりも伸長した状態を示す図である。回転部材５０は、収縮時にロッド４４の後端側に形成されたネジ孔の底部６９に突き当たる第１の位置Ｐ１（図１６に示す状態）と、伸長時に保持部材６０の円弧部６０ｂに突き当たる第２の位置Ｐ２（図１７に示す状態）との間で移動できるように回転部材５０と連結されている。
【0050】
円弧部６０ｂは、ロッド４４が突き当たることでロッド４４が開口部５６ｃから最も突出している位置が決まる位置決め部として機能する。また、保持部材６０は、開口部５６ｃに装着された状態で開口部５６ｃから抜けないように係合する係合部としての突起８２を有する。これにより、保持部材６０は、ロッド４４が最も突出している位置を決めることができるとともに、開口部５６ｃから抜けないように構成されている。
【0051】
ロッド４４は、第１の位置Ｐ１において、ガイドレール７４が雌ネジ６８とオーバーラップしている。つまり、ロッド４４の収縮時にはガイドレール７４が回転部材５０とオーバーラップすることで、回転部材５０とロッド４４を一体として短くできる。
【0052】
上述した本実施の形態に係るアクチュエータ４２は、扁平モータであるモータ４８と、モータ４８、回転部材５０及びロッド４４を収容するハウジング５６と、を備える。ロッド４４は、回転部材５０の回転に伴い回転部材５０に対して球状部４６が進退するように構成されている。また、図５に示すように、アクチュエータ４２において、モータ４８の回転軸Ｘ１と回転部材５０の回転軸Ｘ２とが平行でない。換言すると、回転軸Ｘ１と回転軸Ｘ２とがねじれの位置にある。なお、本実施の形態に係る回転軸Ｘ１と回転軸Ｘ２とが成す角は９０°である。
【0053】
モータ４８の回転軸Ｘ１と回転部材５０の回転軸Ｘ２とがねじれの位置にあることで、モータ４８の回転軸方向の厚みが抑えられ、ハウジング５６の所定方向の厚みを薄くできる。
【0054】
アクチュエータ４２のハウジング（ハウジング５６及びカバー５８）は、全体が箱型の形状であり、モータ４８を支持するハウジング５６と、ハウジング５６に形成された開口部５６ｂを覆うカバー５８と、を有している。開口部５６ｂは、図４に示すように、カバー５８に覆われていない状態でモータ４８が露出するように形成されている。これにより、ハウジング５６の開口部５６ｃからモータ４８をハウジング５６に組み付けることができる。
【0055】
図３に示すハウジング５６の高さをＨ、幅をＷ、厚みをＤ（ただしＨ＞Ｗ＞Ｄ）とすると、モータ４８は、回転軸Ｘ１が厚み方向に沿うように配置されており、回転部材５０は、幅方向Ｗに沿うように配置されている。これにより、モータ４８の回転軸Ｘ１方向の厚みＤを抑えることで、ハウジング５６の厚み方向を薄くできる。また、ハウジング５６は、幅方向の両側の面の一方に、ロッド４４がスライドするスライド穴としての開口部５６ｃが形成されている。
【0056】
（アクチュエータの制御方法）
次に、アクチュエータの制御方法の一例について説明する。車両のレベリング制御を行う電子制御ユニット（以下、「車両用ＥＣＵ」と称す。）は、車両側に設けられているセンサ（例えば車高センサ）からの出力に基づいてアクチュエータ４２の動作を制御する。具体的には、車両の傾斜を検出した車両用ＥＣＵは、センサからの情報に基づいてその時点での傾斜角度を算出し、所望の傾斜角度（水平状態）になるように、アクチュエータ４２におけるロッド４４の移動量（進退量）を実現するために必要なモータ４８の制御位置情報を算出する。そして、車両用ＥＣＵは、算出した制御位置情報に応じた信号を制御用ＩＣに対して出力する。
次に、アクチュエータの制御方法の一例について説明する。車両のレベリング制御を行う電子制御ユニット（以下、「車両用ＥＣＵ」と称す。）は、車両側に設けられているセンサ（例えば車高センサ）からの出力に基づいてアクチュエータ４２の動作を制御する。具体的には、車両の傾斜を検出した車両用ＥＣＵは、センサからの情報に基づいてその時点での傾斜角度を算出し、所望の傾斜角度（水平状態）になるように、アクチュエータ４２におけるロッド４４の移動量（進退量）を実現するために必要なモータ４８の制御位置情報を算出する。そして、車両用ＥＣＵは、算出した制御位置情報に応じた信号を制御用ＩＣに対して出力する。
【0057】
制御位置情報に応じた信号は、コネクタ９０を介して制御用ＩＣに入力される。モータ４８は、制御基板８６に対して電気接続されており、制御用ＩＣにより駆動される。制御基板８６にはモータ４８のロータの円周方向に沿って所定の間隔で並んだ３個のホールＩＣ９４が配列されている。そして、ロータと共にロータマグネットが回転すると、各ホールＩＣにおける磁界が変化し、各ホールＩＣのオン、オフ状態が変化することで、ロータの回転周期に対応したパルス信号が出力される。制御用ＩＣは、このパルス信号をカウントすることで、そのカウント値とモータ４８の回転位置とを対応させている。
【0058】
（アクチュエータの組立方法）
次に、上述のアクチュエータの組立方法について説明する。本実施の形態に係るアクチュエータの組立方法は、図４に示すように、開口部５６ｂと開口部５６ｃが異なる側面に設けられているハウジング５６を準備する工程と、回転部材５０を開口部５６ｂからハウジング５６の所定位置に載置する工程と、車両用灯具が備える光学部材を傾動する機構に接続されるロッド４４を開口部５６ｃから挿入し、回転部材５０と同軸に連結する工程と、ロッド４４を保持する保持部材６０を開口部５６ｃに装着する工程と、を含む。回転部材５０を載置する所定位置は、ハウジング５６の底部に設けられたＵ字状の突起部８４に回転部材５０の後端部に装着されたＣリング６２が保持される位置である。Ｃリング６２は、ポリアセタール樹脂を主成分とする材料からなる係止部である。
次に、上述のアクチュエータの組立方法について説明する。本実施の形態に係るアクチュエータの組立方法は、図４に示すように、開口部５６ｂと開口部５６ｃが異なる側面に設けられているハウジング５６を準備する工程と、回転部材５０を開口部５６ｂからハウジング５６の所定位置に載置する工程と、車両用灯具が備える光学部材を傾動する機構に接続されるロッド４４を開口部５６ｃから挿入し、回転部材５０と同軸に連結する工程と、ロッド４４を保持する保持部材６０を開口部５６ｃに装着する工程と、を含む。回転部材５０を載置する所定位置は、ハウジング５６の底部に設けられたＵ字状の突起部８４に回転部材５０の後端部に装着されたＣリング６２が保持される位置である。Ｃリング６２は、ポリアセタール樹脂を主成分とする材料からなる係止部である。
【0059】
この組立方法によれば、互いに連結される回転部材５０及びロッド４４を異なる開口部５６ｂ，５６ｃから挿入した後で同軸に連結できるので、組立て工程の自由度が増し、組立てが容易となる。また、予め部品同士を連結してからハウジング５６に載置するよりも開口部全体を小さくできる場合がある。
【0060】
また、本実施の形態に係る組立方法は、モータ４８を開口部５６ｂからハウジング５６の所定位置に載置する工程と、モータ４８の回転を減速して回転部材５０に伝達する減速機構を構成する平歯ギア５２を開口部５６ｂから所定の位置に載置する工程と、を含んでいる。これにより、モータ４８、減速機構、回転部材５０を含む回転伝達機構を開口部５６ｂから載置できるので、ハウジング５６の向きを変えたり部材を載置する向きを変えたりせずに回転伝達機構をハウジング５６内に設けることができる。また、保持部材６０を開口部５６ｃに装着することで、ロッド４４の動きを所定の範囲で規制できる。
【0061】
また、ハウジング５６は、厚み方向の両側の面の一方に開口部５６ｂが形成されており、幅方向の両側の面の一方に開口部５６ｃが形成されている。これにより、厚み方向の両側の面の他方を底面としてハウジング５６を配置することで、ハウジング５６を回転させずに開口部５６ｂと開口部５６ｃの両方から部材を組み付けることができる。
【0062】
本実施の形態に係る装着する工程は、連結する工程の後であってもよい。これにより、保持部材６０を装着することで、連結して一体となったロッド４４と回転部材５０とが抜け落ちることがない。また、装着する工程において、保持部材６０をロッド４４の先端側から開口部５６ｃに装着してもよい。これにより、保持部材６０の装着が容易となる。
【0063】
（球状部のベアリング部材への組み付け）
本実施の形態に係るアクチュエータ４２は、最終的には図１に示すベアリング部材２２に球状部４６が組み付けられる。その際、図１６に示すように、球状部４６には矢印方向に大きな荷重Ｌ（数百Ｎ以上）がかかることになり、ロッド４４を介して回転部材５０の後端部５０ｂがハウジング５６の内壁５６ｄに向かって変位しようとする。
本実施の形態に係るアクチュエータ４２は、最終的には図１に示すベアリング部材２２に球状部４６が組み付けられる。その際、図１６に示すように、球状部４６には矢印方向に大きな荷重Ｌ（数百Ｎ以上）がかかることになり、ロッド４４を介して回転部材５０の後端部５０ｂがハウジング５６の内壁５６ｄに向かって変位しようとする。
【0064】
しかしながら、後端部５０ｂ近傍の溝７０にＣリング６２が装着されており、係止部としてのＣリング６２が突起部８４の溝に嵌まることで、後端部５０ｂがハウジング５６の所定位置に係止される。そのため、後端部５０ｂが内壁５６ｄに向かって変位しようとすると、Ｃリング６２に大きな力が加わることになり、変位量が多い場合にはＣリング６２が変形したり割れたりすることになる。
【0065】
そこで、本実施の形態に係るアクチュエータ４２は、回転部材５０の後端部５０ｂとハウジング５６の内壁５６ｄとの間に後端部５０ｂの変位を抑制する変位抑制部を設けている。図１８は、変位抑制部を回転部材の後端部側から見た正面図である。
【0066】
本実施の形態に係る変位抑制部は、ハウジング５６の内壁５６ｄに設けられている、回転部材５０の後端部５０ｂが当接する平坦面５６ｅである。平坦面５６ｅは、内壁５６ｄから出っ張った凸状の部分である。これにより、ハウジング５６の形状を工夫することで平坦面５６ｅをハウジング５６と一体的に設けることができる。
【0067】
平坦面５６ｅの面積は、後端部５０ｂの面積より広い。後端部５０ｂの端面５０ｃは、中央部が凹んだ円形であり、外周の環状部分の全体が平坦面５６ｅに当接、接触している。これにより、端面全体が平坦面５６ｅに当接でき、回転部材５０の後端部５０ｂと平坦面５６ｅとが当接する部分の応力を均等に分散できる。回転部材５０は、金型で製造された樹脂成形品であってもよい。これにより、端面の中央部が凹んだ形状を簡易に製造できる。
【0068】
凸状の平坦面５６ｅがない場合、図１６に示す後端部５０ｂは、内壁５６ｄとの間隔ｄ１まで変位できる。その場合、突起部８４に係止されているＣリング６２に大きな荷重がかかり変形したり割れたりすることがあり得る。しかしながら、内壁５６ｄに凸状の平坦面５６ｅを設けることで、後端部５０ｂと平坦面５６ｅとの隙間をｄ２（ｄ２＜ｄ１）まで小さくできる。その結果、後端部５０ｂの変位量が最大で隙間ｄ２まで小さくなり、Ｃリング６２にかかる荷重が小さくなる。つまり、回転部材５０の後端部５０ｂの変位が抑制されることでＣリング６２や突起部８４の変形や割れが抑制される。
【0069】
本実施の形態に係る平坦面５６ｅは、厚みＤ及び高さＨの方向に延びる矩形の凸部である。これにより、簡易な形状で確実に回転部材５０の後端部５０ｂの変位を抑制できる。また、後端部５０ｂと平坦面５６ｅとの隙間ｄ２が０．３～１．０ｍｍであってもよい。これにより、後端部５０ｂの変位を０．３～１．０ｍｍ以下に抑えられる。また、平坦面５６ｅの高さは１．０～２．０ｍｍである。これにより、ハウジング５６内の他の部材と干渉しにくい平坦面５６ｅを設けることができる。
【0070】
図１９は、変形例に係るロッドの斜視図である。なお、前述のロッド４４と同様の構成については同じ符号を付して説明を適宜省略する。図１９に示すロッド９６は、環状部７６と球状部４６との間の領域であって、周方向に等間隔に３個設けられているガイドレール７４同士の間の領域に、肉抜き部９８が形成されている。肉抜き部９８は、中心に雌ネジ６８が形成されていない領域に設けられており、肉厚の部分を減らすことで型でロッドを製造した際のヒケ（部品表面の凹みや変形）を抑制できる。
【0071】
図２０は、本実施の形態に係るアクチュエータが備える平歯ギアの回転軸及びモータの回転軸を含む断面図である。本実施の形態に係るアクチュエータ４２は、モータの回転を回転部材５０に伝達する減速ギアとしての平歯ギア５２と、ハウジング５６に組み付けることで平歯ギア５２を位置決めするハウジングとしてのカバー５８と、平歯ギア５２の回転軸となるピン５４と、を備えている。ハウジング５６は、ピン５４の一端５４ａが支持される軸受部５６ａを有している。カバー５８は、ピン５４の他端５４ｂが支持される軸受部５８ａを有している。軸受部５６ａ又は軸受部５８ａは、ピン５４のスラスト方向の位置を決める位置決め部として機能する。これにより、ピン５４に支持された状態で平歯ギア５２のスラスト方向のガタつきが抑制され、精度の高い位置決めが可能となる。
【0072】
本実施の形態に係る制御基板８６は、図２０に示すように、ハウジング５６とカバー８８とで挟み込まれている。ハウジング５６は、制御基板８６の一方の面に当接する当接部５６ｇ，５６ｈを有している。カバー８８は、制御基板８６の他方の面に当接する当接部８８ａを有している。これにより、２つのハウジングで制御基板８６を挟み込むことができ、制御基板８６のガタつきを抑制できる。
【0073】
図２１は、本実施の形態に係るアクチュエータの一例を示す側面図である。図２２は、図２１に示すアクチュエータのＪ－Ｊ断面図である。Ｃリング６２は、回転部材５０の後端部５０ｂを回転可能に支持する支持部材である。回転部材５０は、後端部５０ｂに装着されたＣリング６２を突起部８４に嵌めることで、回転部材５０のスラスト方向の位置決めがなされる。加えて、図２２に示すＣリング６２は、カバー５８をハウジング５６に組み付けることで位置決めされる。ハウジング５６は、Ｃリング６２の一方の側面６２ａに当接する一つ以上の当接部５６ｈを有する。また、カバー５８は、Ｃリング６２の他方の側面６２ｂに当接する当接部５８ｂを有する。これにより、ハウジング５６にカバー５８を組み付けることでＣリング６２を挟み込むことができ、Ｃリング６２のラジアル方向のガタつきを抑制できる。これにより、回転部材５０のスラスト方向及びラジアル方向の位置決め精度が向上する。
【0074】
図２３は、ハウジング５６の裏面側に搭載された制御基板８６をカバー８８側から見た図である。制御基板８６は、モータ４８の回転を制御する電子部品を搭載する。ハウジング５６は、制御基板８６の所定位置を支持する円形の凸部である支持部５６ｉと、支持部５６ｉを中心として制御基板８６が回転しないように係止する係止部５６ｊと、を有している。制御基板８６には、支持部５６ｉが嵌まる貫通孔８６ａ（図４参照）と、係止部５６ｊが圧入されるノッチ８６ｂとが形成されている。ノッチ８６ｂは、矩形の制御基板８６の短辺の一つであって、コンデンサ９２やコネクタ９０から離れた一辺に形成されている。
【0075】
係止部５６ｊは、ノッチ８６ｂに圧入されるように構成されている。これにより、ハウジング５６内で制御基板８６が簡易な構成で回転することが防止され、制御基板８６をハウジング５６の所定の位置に精度良く配置できる。制御基板８６にはモータ４８の回転制御に必要なホールＩＣ９４が搭載されており、モータ４８のロータの回転位置を検出する。そのため、モータ４８の回転軸となる部分が形成されているハウジング５６に対して制御基板８６が精度良く配置されることで、ホールＩＣ９４の検出精度も向上する。
【0076】
図２４は、本実施の形態に係るアクチュエータをロッドが進退する開口部側から見た一部断面図である。図２４に示すように、アクチュエータ４２は、モータ４８の回転を回転部材５０に伝達する平歯ギア５２と、ハウジング５６に組み付けることで平歯ギア５２を収容するカバー５８と、を備えている。ハウジング５６とカバー５８との接合部Ｒにラビリンス構造１００が設けられている。これにより、ハウジング５６及びカバー５８で囲まれた空間に異物が浸入することを防止できる。
【0077】
また、カバー５８に設けられた凸部５８ｃが、ハウジング５６に設けられた凹部５６ｋに圧入されている。これにより、ハウジング５６とカバー５８との位置ずれが低減されるとともに、ハウジング５６に対してカバー５８が浮き上がりにくくなる。
【0078】
また、アクチュエータ４２のハウジング５６は、図２４に示すように、アクチュエータの動きを実現する回転部材５０及びロッド４４を含む機構部品が配置される第１のスペースＳ１と、電子部品であるコンデンサ９２が配置される第２のスペースＳ２とを隔てる隔壁５６ｍを有する。これにより、第１のスペースＳ１に配置されている機構部品に潤滑油が用いられていても潤滑油が第２のスペースＳ２に漏れ出ることを防止できる。
【0079】
また、カバー５８は、ハウジング５６の一方の側に組み付けることで第１のスペースＳ１に配置された回転部材５０等が露出しないようにする。カバー８８は、ハウジング５６の他方の側に組み付けることで第２のスペースＳ２に配置されたコンデンサ９２等が露出しないようにする。これにより、３つのハウジングで機構部品と電子部品を収容しつつ第１のスペースＳ１と第２のスペースＳ２とを隔てることができる。
【0080】
アクチュエータ４２は、図４に示すように、ロッド４４が進退する開口部５６ｃが形成されているハウジング５６と、制御基板８６と、制御基板８６に搭載され、電子部品への信号を外部から伝達するケーブルが接続されるコネクタ９０と、を備える。コネクタ９０は、開口部５６ｃと同じ向きに配置されている。これにより、ハウジング５６に対してロッド４４やコネクタ９０を同じ向きに配置できる。
【0081】
ハウジング５６は、図４に示すように、開口部５６ｃが形成されている側面と同じ側面にケーブルを挿入する開口部５６ｎが形成されている。これにより、ロッド４４の連結とケーブルの挿入をハウジング５６に対して同じ方向からできる。また、アクチュエータ４２において、回転部材５０及びロッド４４は、モータ４８を挟んで電子部品であるコンデンサ９２と反対側に配置されている。これにより、アクチュエータ４２の小型化が可能となる。また、ロッド４４や回転部材５０をハウジング５６の端部に配置できる。
【0082】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【0083】
１０ 車両用灯具、 ２８ 灯具ユニット、 ４２ アクチュエータ、 ４４ ロッド、 ４６ 球状部、 ４８ モータ、 ５０ 回転部材、 ５０ｂ 後端部、 ５０ｃ 端面、 ５２ 平歯ギア、 ５４ ピン、 ５４ａ 一端、 ５４ｂ 他端、 ５６ ハウジング、 ５６ａ 軸受部、 ５６ｂ 開口部、 ５６ｃ 開口部、 ５６ｄ 内壁、 ５６ｅ 平坦面、 ５６ｇ 当接部、 ５６ｈ 当接部、 ５６ｉ 支持部、 ５６ｊ 係止部、 ５６ｋ 凹部、 ５６ｍ 隔壁、 ５６ｎ 開口部、 ５８ カバー、 ５８ａ 軸受部、 ５８ｂ 当接部、 ５８ｃ 凸部、 ６０ 保持部材、 ６０ａ 開口部、 ６０ｂ 円弧部、 ６２ Ｃリング、 ６２ａ 側面、 ６２ｂ 側面、 ６４ ウォーム、 ６６ ヘリカルギア、 ６８ 雌ネジ、 ６９ 底部、 ７０ 溝、 ７２ 雄ネジ、 ７４ ガイドレール、 ７６ 環状部、 ７８ 空間、 ８０ ガイド溝、 ８２ 突起、 ８４ 突起部、 ８６ 制御基板、 ８６ａ 貫通孔、 ８６ｂ ノッチ、 ８８ カバー、 ８８ａ 当接部、 ９０ コネクタ、 ９２ コンデンサ、 ９４ ホールＩＣ、 ９６ ロッド、 ９８ 肉抜き部、 １００ ラビリンス構造、 Ｐ１ 第１の位置、 Ｐ２ 第２の位置、 Ｓ１ 第１のスペース、 Ｓ２ 第２のスペース。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】